A programação verde emerge como uma estratégia eficaz e consciente para a preservação ambiental, promovendo a criação de algoritmos computacionais que demandam o mínimo possível de energia.
Não é novidade que uma quantidade expressiva de eletricidade é necessária para sustentar os centros de dados que as empresas utilizam para hospedar seus serviços.
Aproximadamente 1% do consumo global de eletricidade é atribuído aos centros de dados espalhados pelo mundo.
Enquanto várias companhias dedicam recursos e tempo para aprimorar a potência e eficiência de seus sites, negligenciando as emissões de carbono, outras preferem aplicar a programação verde na execução de seus softwares e serviços.
Um exemplo disso é a Amazon Web Services, que almeja suprir suas operações integralmente com energia renovável até 2025. Similarmente, o Google estabeleceu a meta de operar seus centros de dados inteiramente com energia livre de carbono até 2030.
Com o crescente processo de digitalização, o uso de centros de dados também se intensificará. Portanto, torna-se indispensável alimentar esses centros com energia renovável e de baixo carbono, além de reduzir a energia necessária para a operação dos sites.
Empresas podem atingir esse objetivo adotando práticas de programação verde, que consistem em princípios e processos que auxiliam engenheiros de software a desenvolver códigos eficientes e alinhados com os requisitos.
Vamos, então, aprofundar nosso conhecimento sobre a programação verde e as metodologias que as empresas podem adotar para diminuir o consumo de energia.
O Conceito de Programação Verde
A programação verde, um termo recente que ganhou popularidade entre diversas organizações preocupadas com a conservação ambiental, permite que programadores e desenvolvedores de software criem códigos ou algoritmos que minimizem o consumo energético.
Na criação desses algoritmos, engenheiros de software precisam considerar dois aspectos:
- Aspectos Estruturais: Abrangem as medidas de energia vinculadas aos blocos de código.
- Aspectos Comportamentais: Referem-se ao consumo de energia associado aos cenários de uso, como a verificação de feeds de mídias sociais ou o envio de e-mails.
Ao invés de introduzir novos princípios em relação às práticas existentes, os engenheiros de software buscam equilibrar funcionalidade e uso de energia ao escrever e projetar códigos. Cada linha de código analisada contribui para o aumento das emissões de carbono, conforme o dispositivo usado para processar o código. Quanto mais código um dispositivo processa em determinado tempo, maior será o nível de emissões de carbono gerado.
As práticas de programação verde promovem princípios de codificação enxuta, onde o mínimo de processamento é necessário para fornecer um resultado semelhante e uma aplicação equivalente. Desenvolvedores de sites que visam manter um ambiente verde priorizam mídias de alta qualidade com arquivos menores, de modo a reduzir o tempo de carregamento para os usuários.
Além de auxiliar empresas na redução do consumo energético, a programação verde também contribui para a sustentabilidade e SEO. A diminuição das resoluções de imagem também representa um avanço em direção a um futuro mais verde para a TI, além de poupar tempo aos desenvolvedores.
Muitas empresas de transformação digital oferecem treinamentos em diferentes níveis, apresentando diversas etapas que uma organização pode implementar para aderir às práticas de programação verde.
A adoção de servidores mais ecológicos é crucial para diminuir o consumo de energia. Empresas podem economizar energia em centros de dados corporativos através do uso de servidores virtuais para expandir suas capacidades. Adicionalmente, a conteinerização surge como uma melhoria em relação aos sistemas virtuais.
O Impacto Negativo de Códigos Extensos no Meio Ambiente
Códigos são essencialmente programas criados por engenheiros ou desenvolvedores de software para projetar e desenvolver aplicativos. O código produzido pode variar em estilo, podendo ser elegante, pomposo ou conciso.
Alguns tipos de software exigem grande espaço no disco rígido e demandam consideráveis recursos computacionais para operar, o que se deve ao número excessivo de linhas de código e funções desnecessárias em seu desenvolvimento.
Em comparação com um software simples, processadores realizam mais cálculos para atingir o resultado desejado, o que consome mais energia e gera mais emissões de carbono.
Visando implementar a programação verde, muitas organizações estão buscando reduzir as linhas de código em seus programas.
Os Objetivos da Programação Verde
A programação pode se tornar mais ecológica se adotarmos um processo de desenvolvimento similar ao de 20 anos atrás, quando o tamanho e a extensão do código eram restritos.
Com o aumento do uso de bibliotecas e frameworks, programadores ganharam a liberdade de escrever códigos menos refinados e mais extensos.
Embora essas técnicas impulsionem a era da digitalização, elas também podem gerar problemas.
O uso excessivo de frameworks e bibliotecas pode prejudicar a qualidade do software. Software que necessita ler extensos códigos de programação para processar uma requisição resultará em altas emissões.
A necessidade de adotar a programação verde é urgente, sendo o presente o momento ideal para proteger o meio ambiente.
O principal objetivo da programação verde é equilibrar o uso de energia e a qualidade da programação.
Na era da tecnologia em rápido avanço, aplicativos modernos são frequentemente implementados na nuvem. O crescimento exponencial de serviços baseados na nuvem também levou à expansão de centros de dados, que demandam grandes quantidades de energia elétrica.
Esforços estão sendo direcionados para o foco na programação verde, a fim de reduzir emissões de carbono e otimizar hardware. Essas técnicas são muito úteis para resolver o problema, e intervenções de software sustentáveis podem abrir novas possibilidades para a economia de energia.
Os Três Pilares da Programação Verde
A programação verde se fundamenta nos princípios de uma organização, apoiada em três pilares que orientam a escrita, o desenvolvimento e a execução do código.
- O primeiro pilar questiona a eficiência energética do código em si.
- O segundo pilar examina a eficiência do ciclo de vida do desenvolvimento, buscando métodos para gerar códigos similares com menor consumo de energia.
- O terceiro pilar analisa o local onde o software opera e se é possível diminuir o consumo de energia na sua execução.
Por meio dessas perguntas, desenvolvedores podem entender como implementar práticas de programação mais sustentáveis.
Assim, os três pilares da programação verde são:
Lógica Sustentável
Na programação verde, cada decisão importa. Uma única otimização pode gerar um impacto significativo no meio ambiente. Para tornar isso possível dentro de uma organização, algumas considerações são necessárias:
- Eliminação de código desnecessário
- Otimização da frequência de uso
- Proximidade de recursos
- Utilização de recursos com baixa pegada ecológica
- Conteúdo visual focado em benefícios
Metodologia Sustentável
Metodologias enxutas e ágeis facilitam a incorporação de práticas de programação verde no desenvolvimento de software. A integração contínua e a entrega contínua desempenham um papel crucial no ciclo de vida do desenvolvimento.
A programação verde, amplamente acessível, é fundamental para reduzir as emissões de carbono e criar um software mais sustentável.
Plataforma Sustentável
Para maximizar a eficiência energética, organizações aplicam a programação verde em sua plataforma de desenvolvimento. Isso se baseia em três métodos:
- Utilização Ótima: Otimização que resulta da análise do planejamento inicial ou da compactação de longas linhas de código nas essenciais.
- Configuração Precisa
- Métricas Holísticas
Com esses três pilares, torna-se possível escrever códigos verdes de forma eficaz.
Linguagens de Programação mais Eficientes Energeticamente
A eficiência energética não é apenas uma questão de hardware, mas também se aplica ao software, incluindo a linguagem de programação utilizada.
Se o objetivo é implementar a programação verde, é essencial considerar a eficiência energética da linguagem de programação escolhida.
A eficiência de uma linguagem de programação depende de diversos fatores, como energia, memória e tempo necessários para a execução. A eficiência pode ser aprimorada pela qualidade de máquinas virtuais, compiladores, bibliotecas otimizadas e melhor código-fonte.
Engenheiros, desenvolvedores e pesquisadores estão continuamente buscando tornar a programação mais sustentável. Pesquisadores em Portugal analisaram 27 linguagens de programação para determinar sua eficiência, buscando entender se uma linguagem mais rápida é necessariamente mais eficiente e sustentável.
Os pesquisadores testaram todas as linguagens através da execução e compilação de programas utilizando máquinas virtuais avançadas, compiladores, bibliotecas e interpretadores. Em seguida, eles analisaram a eficiência de cada linguagem com base no consumo de energia, tempo de execução e uso de memória.
Como resultado, as 5 linguagens de programação mais eficientes em termos energéticos foram:
Ademais, eles também descobriram que as linguagens mais rápidas nem sempre são as mais eficientes energeticamente. Enquanto Java obteve bons resultados em eficiência energética e velocidade, Python, Perl e Ruby foram consideradas menos eficientes.
Práticas Recomendadas para Economizar Energia e Reduzir Emissões
Empresas estão buscando formas de reduzir o impacto ambiental das emissões de carbono. Mesmo desligar e desconectar computadores e dispositivos consome uma quantidade considerável de energia, dado o número de dispositivos usados no mundo. Através de algumas práticas de TI, o consumo de energia em cada estação de trabalho pode ser reduzido entre 17% e 74%.
Algumas práticas que organizações de transformação digital e empresas de engenharia de software podem adotar para minimizar emissões e promover a TI sustentável incluem:
- Redução do tamanho de arquivos: É possível diminuir o tamanho de arquivos de imagens, texto ou vídeo por meio de softwares de compressão. Essa ação pode reduzir o tamanho dos arquivos pela metade, proporcionando uma navegação mais rápida, menor consumo de energia e uma melhor experiência para o usuário.
- Priorização: Desenvolvedores de sites devem priorizar mídias de alta qualidade, mantendo a qualidade dos programas e aplicativos.
- Redução de linhas de código: A programação verde auxilia na redução de linhas de código, oferecendo uma abordagem elegante para a conservação ambiental. Ao invés de usar bibliotecas e frameworks, que levam a extensos códigos, práticas de codificação manual podem ser utilizadas sempre que possível. Além de reduzir as emissões, isso proporciona uma qualidade superior de código.
- Utilização adequada do espaço: Otimizar o espaço do centro de dados reduz custos com resfriamento e energia.
- Realocação de servidores: A mudança de servidores para climas mais frios pode reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE) em 8%.
- Implementação de melhores práticas de centro de dados: Algumas práticas de centro de dados podem reduzir emissões indesejadas:
- Focar no resfriamento do ar externo
- Automatizar controles de segurança, resfriamento externo e iluminação
- Resfriar conforme a necessidade, evitando excessos que causam perda de energia
- Separar corredores com base nas temperaturas quentes e frias
- Manter a eficácia do uso de energia em 1,2 ou inferior
- Remover ou desconectar servidores inativos que consomem energia mesmo sem computar
- Migrar para a nuvem: A energia na nuvem é eficiente por ser escalável e de baixo custo.
- Usar equipamentos de TI de última geração: Sistemas legados demandam mais energia e, devido a seu tamanho, geram muito calor, o que exige resfriamento adicional. Ferramentas podem ser usadas para identificar e desligar sistemas que não são mais úteis.
- Usar computadores classificados como energeticamente eficientes: Empresas de TI devem usar sistemas energeticamente eficientes para manter a TI sustentável. É importante que as equipes tenham liberdade de escolha ao codificar, evitando processos demorados e que consomem muita energia.
Práticas sustentáveis de TI não são exclusividade de empresas. Indivíduos também podem participar na redução do consumo de energia de dispositivos. Algumas práticas são:
- Configurar o computador para o modo de suspensão quando não estiver em uso, ao invés de mantê-lo em modo de espera
- A utilização de réguas de energia inteligentes pode reduzir o consumo de energia vampírica dos dispositivos.
- Compartilhar impressoras apenas quando necessário
- O trabalho remoto também se mostra eficaz na redução de emissões de gases de efeito estufa, devido à diminuição da necessidade de infraestrutura e manutenção.
Passos para a Programação Verde
A programação verde é uma solução viável para reduzir emissões de carbono, representando um compromisso com o planeta e com a nossa saúde. É uma ideia que está em ascensão e a maioria das organizações já começou a trabalhar no desenvolvimento de melhores práticas de programação verde.
Veja como empresas e gigantes de TI estão avançando em direção à programação verde:
- Oferecendo treinamento em programação verde para engenheiros de TI já contratados e novos, visando aprimorar a qualidade do código. Isso aumenta a consciência sobre a importância da programação verde e incentiva os desenvolvedores a trabalhar com mais precisão, reduzindo as linhas de código.
- Incentivar desenvolvedores a codificar de forma sustentável por meio do desenvolvimento de habilidades e inovação.
- Incorporar uma cultura e mentalidade de eficiência ao negócio, permitindo que os desenvolvedores criem códigos conforme a necessidade, e não por excesso.
- Elaborar uma estratégia sustentável para toda a equipe, dando flexibilidade na codificação através dos recursos necessários.
Conclusão
Todas as empresas devem se esforçar para preservar o meio ambiente, focando em práticas mais sustentáveis para reduzir as emissões de energia. A programação verde é um passo fundamental para a conservação ambiental, necessitando de uma adoção mais ampla em todo o mundo.
Para reduzir as emissões de carbono, tente diminuir as linhas de código e minimizar o uso de bibliotecas e frameworks, que adicionam linhas desnecessárias e consomem muita energia para operar.
Implemente a programação verde e incentive seus funcionários, clientes e outras indústrias a adotarem práticas sustentáveis. Isso contribuirá para uma TI mais sustentável e para a conservação do meio ambiente, protegendo-o dos efeitos nocivos das emissões.
Você também pode ler uma introdução à computação verde.